Hauptmerkmale

  • Bildanalyse, einschließlich Segmentierung, Morphologie, Statistik und Messung
  • Apps für Bildregionsanalyse, Bildregistrierung und für die Batch-Verarbeitung von Bildsätzen
  • 3D-Bildverarbeitungsworkflows einschließlich Visualisierung und Segmentierung
  • Bildverbesserung, -filterung, geometrische Transformationen und Schärfungsalgorithmen
  • Intensitätsbasierte und nichtrigide Bildregistrierungsmethoden
  • Unterstützung von CUDA-fähigen NVIDIA GPUs (mit der Parallel Computing Toolbox™)
  • C-Codegenerierungsunterstützung für Desktop-Prototypenentwicklung und eingebettete Vision System-Bereitstellung
Der allgegenwärtige Einsatz von Kameras hat zu einer überwältigenden Menge an Bild- und Videodaten geführt, und der Bedarf an Bildverarbeitung zur Entschlüsselung und Analyse dieser Daten ist gestiegen.

Erkunden und Entdecken


Daten erfassen und importieren

Die Image Processing Toolbox™ unterstützt Bilder und Videos, die durch eine Vielzahl von Geräten erstellt werden. Dazu gehören medizinische Bildgebungsgeräte, Mikroskope, Teleskope und andere wissenschaftliche Instrumente.

MATLAB® unterstützt Standarddaten- und Bildformate. Unterstützt werden auch die Multiband-Bildformate BIP und BIL, die beispielsweise von LANDSAT verwendet werden. Die Image Processing Toolbox unterstützt das Dateiformat DICOM für medizinische Bilder sowie die Formate Analyze 7.5 und Interfile. Die Toolbox kann außerdem Geo-Bilder im NITF-Format und HDR- (High Dynamic Range) Bilder lesen.

Mit der Image Acquisition Toolbox™ können Sie Livebilder und Video von Framegrabber, GigE Vision®-Kameras, DCAM-Kameras und anderen Geräten erhalten.


Apps zum Erkunden und Entdecken

Die Toolbox bietet eine Vielzahl an Bildverarbeitungs-Apps zum Erkunden und Entdecken verschiedener algorithmischer Lösungsansätze. Jede App ermöglicht automatische MATLAB-Codegenerierung und die Möglichkeit, interaktive Schritte programmatisch zu erfassen, was für die Automatisierung von Workflows mit mehreren Bildern hilfreich ist.


Bildvorverarbeitung


Bildverbesserungsmethoden

Die Bildverbesserungstechniken der Image Processing Toolbox ermöglichen Ihnen, das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen und Bilddetails hervorzuheben, indem Sie die Farben oder Bildintensität ändern.

Die Toolbox bietet spezielle Filterroutinen und eine allgemeine mehrdimensionale Filterfunktion, mit der Integer-Bildtypen verarbeitet werden können, sowie mehrere Bilddetail-Auffülloptionen. Außerdem ermöglicht die Toolbox die Faltung (Konvolution) und die Ermittlung von Korrelationen.

Mit benutzer- oder vordefinierten Filtern und Funktionen Sie Rauschen entfernen, den Kontrast einstellen und den dynamischen Bereich neu abbilden.


Morphologische Operatoren

Morphologische Operatoren ermöglichen die Erkennung von Umrissen, Verstärkung der Kontraste, Entfernung von Rauschen und dünn besetzten Bereichen oder die Segmentierung von Bildern in Bereiche. Die Image Processing Toolbox enthält einen umfassenden Satz morphologischer Operationen.


Schärfung

Die Image Processing Toolbox unterstützt verschiedene Schärfungs-Algorithmen und Filter wie Lucy-Richardson- und Wiener-Filter und regularisierte Entfaltungsfilter sowie Konvertierungen zwischen Punktspreizfunktionen und optischen Transferfunktionen. Mithilfe dieser Funktionen lassen sich Unschärfen beseitigen, die durch falsche Brennweiteneinstellungen, Kamera- oder Objektbewegungen, atmosphärische Bedingungen, zu kurze Belichtungszeiten und andere Faktoren verursacht wurden.


3D-Bildverarbeitungsworkflows


3D-Visualisierung

Die App 3D Volume Visualization bietet Möglichkeiten zum Erkunden eines 3D-Volumens, indem verschiedene Visualisierungsmethoden zur Erkundung der Datenstruktur zur Verfügung gestellt werden. Sie können die Pixelintensität eines 3D-Volumens und die Opazität einstellen, um eine spezifische Region im Volumen hervorzuheben.


3D-Verarbeitung

Die Image Processing Toolbox unterstützt neben vielen ND-Funktionen, die komplette Bildverarbeitungsworkflows mit 3D-Daten ermöglichen, 3D-spezifische Funktionen.


Bildanalyse


Kantenerkennung

Mithilfe von Umrisserkennungsalgorithmen können Sie Objektgrenzen in einem Bild identifizieren. Zu diesen Algorithmen zählen das Sobel-, Prewitt-, Roberts-, Canny und Laplace- bzw. Gauß-Verfahren. Die Canny-Methode kann schwache Umrisse erkennen, ohne von Rauschen gestört zu werden.


Image Region Analysis

Sie können die Eigenschaften von Regionen in Bildern wie Fläche, Schwerpunkt, Bounding Box und Orientierung berechnen. Mit der Image Region Analysis-App können Sie automatisch Regionen anhand von Eigenschaften zählen, sortieren und entfernen.


Hough-Transformation

Mithilfe der Hough-Transformation kann man Strecken und Kurven innerhalb eines Bildes identifizieren. Mithilfe der Hough-Transformation ist Folgendes möglich:

  • Streckensegmente und dyadische Brüche suchen
  • Winkel messen
  • Kreise auf Grundlage der Größe suchen

Statistikfunktionen

Mit statistischen Funktionen analysieren und ermitteln Sie allgemeine Bildeigenschaften, wie:


Konvertierung von Farbräumen

Die geräteunabhängige Farbverwaltung ermöglicht Ihnen eine präzise Darstellung der Farbe unabhängig vom Eingabe- oder Ausgabegerät. Dies ist hilfreich bei der Analyse der Eigenschaften eines Gerätes, der quantitativen Messung der Farbgenauigkeit oder der Entwicklung von Algorithmen für unterschiedliche Geräte. Die Toolbox verfügt außerdem über spezielle Funktionen zur Konvertierung von Bildern zwischen geräteunabhängigen Farbräumen wie sRGB, XYZ, xyY, L*a*b*, uvL und L*ch.


Bildsegmentierung


Bildsegmentierungstechniken

Bildsegmentierungsalgorithmen ermitteln die Grenzen bestimmter Regionen in einem Bild. Sie können verschiedene Ansätze für die Bildsegmentierung erkunden, darunter automatische Schwellenwertdefinition, iterative Ansätze wie Fast Marching und aktive Konturen sowie farb- und intensitätsbasierte Methoden. All diese Methoden können in den Segmentierungs-Apps interaktiv erkundet werden.


Morphologische Operatoren

Morphologische Operatoren erkennen Umrisse, segmentieren Bilder in Bereiche oder skelettieren Bereiche. Zu den morphologischen Funktionen in der Image Processing Toolbox gehören:


Bildregistrierung


Bildregistrierungsmethoden

Die Image Processing Toolbox unterstützt intensitätsbasierte Bildregistrierungsverfahren, die Bilder automatisch anhand der relativen Intensitätsmuster ausrichten. Sie können multimodale 3D-Registrierung und auch nichtrigide Registrierung ausführen. Sie können Ergebnisse durch Erstellen von Kompositbildern, die falsche Ausrichtungen hervorheben, visuell prüfen.

Zusätzlich bietet die Computer Vision System Toolbox™ funktionsbasierte Bildregistrierungsmöglichkeiten, die das Bild automatisch durch Eigenschaftserkennung, Extraktion und Abgleich mit anschließender geometrischer Transformationsabschätzung ausrichten.


Beschleunigung und Verteilung


Zielhardware

Sie können automatisch C-, C++- und HDL-Code direkt aus MATLAB generieren, indem Sie die Image Processing Toolbox mit MATLAB Coder™, der Vision HDL Toolbox™ und HDL Coder™ verwenden. Viele Bildverarbeitungsfunktionen unterstützen die Codegenerierung und erlauben Ihnen, Bildverarbeitungsalgorithmen auf PC-Hardware, FPGAs und ASICs sowie eingebetteter Hardware auszuführen.

Mit Funktionen wie der MATLAB Engine API kann MATLAB zur Visualisierung, Verifizierung und für Prototypenfunktionalität nativ aus Umgebungen wie Visual Studio® und Eclipse™ eingesetzt werden.

Verbinden Sie MATLAB und Simulink mit Hardware


GPU-Beschleunigung

Um die Leistungsvorteile der GPUs (Grafikprozessoren) nutzen zu können, sind viele Bildverarbeitungsfunktionen GPU-fähig. So werden rechnerisch intensive Workflows beschleunigt. Setzen Sie die Parallel Computing Toolbox™ ein, um die Leistung mit GPUs und Mehrkernprozessoren zu verbessern.